GEOTECHNICKÝ PRŮZKUM TĚLESA ŽELEZNIČNÍHO SPODKU...Správa železniční dopravní cesty, státní organizace Dlážděná 1003/7, Praha 1, PSČ 110 00 (9727) 41 272 725 050 148

Správa železniční dopravní cesty, státní organizaceDlážděná 1003/7, Praha 1, PSČ 110 00

(9727) 41 272 725 050 148

[email protected]

GEOTECHNICKÝ PRŮZKUM TĚLESA ŽELEZNIČNÍHO SPODKU

Pardubice 23.-25.3.2010

Ing. Radek BernatíkOdbor traťového hospodářstvíOddělení železničního spodku a budov

Geotechnický průzkum

GEOTECHNICKÝ PRŮZKUM TĚLESA ŽELEZNIČNÍHO SPODKUPardubice 23.-25.3.2010

Základní požadavky na geotechnický průzkum jsou uvedeny v předpise SŽDC S4, kapitole 9.

Geotechnický průzkum je soubor činností vedoucích ke zjištění a posouzení informací o zeminách a horninách ve zkoumaném území a jeho okolí. Cílem každého geotechnického průzkumu by mělo být vypracování co nejvěrnějšího prostorového modelu, který dostatečně výstižně popisuje geologické, hydrogeologické a geotechnicképoměry staveniště.

Geotechnický průzkum


Výsledky geotechnického průzkumu slouží k hospodárnému a bezpečnému návrhu tělesa železničního spodku.

Výsledky GP musí obsahovat:dokumentaci provedených prací (kopaných sond, jádrových vrtů,

georadaru, statických zatěžovacích zkoušek atd.),dokumentaci odebraných vzorků a výsledky laboratorních testů,závěry o vhodnosti zemin a hornin v podloží, vrstvách náspů a

konstrukčních vrstvách, s případným návrhem jejich úprav nebo dalšího využití,

geotechnické výpočty (stabilita svahu, sedání, atd.).V případě poruch (rozpad GPK, sesuv) musí geotechnický

průzkum také stanovit příčiny těchto poruch.


Etapy geotechnického průzkumuGeotechnický průzkum se provádí ve třech etapách, v časové

posloupnosti a s rozlišením věcné náplně, a to jako geotechnickýprůzkum:

Pro havárie a jednoduché stavby se zpravidla geotechnickýprůzkum provádí v jediné etapě.

předběžný,podrobný (zpravidla pro přípravnou dokumentaci),doplňující (zpravidla pro projektovou dokumentaci).


Předběžný geotechnický průzkumPředběžný geotechnický průzkum poskytuje informace o

současném stavu tělesa železničního spodku v příslušném TUDU a provádíprovádí ho zhotovitel geotechnického

průzkumu. Základní metodou před-běžného průzkumu je prohlídka úseku trati, uskutečněná zhotovitelem geo-technického průzkumu v součinnosti se správcem trati, zaměřená zejména na místa vyžadující časté zásahy v rámci údržby a na místa poruch, s prvotním stanovením jejich pravděpodobných příčin.


Předběžný geotechnický průzkumSoučástí předběžného geotechnického průzkumu je průzkum

místním šetřením a kontinuální měření vhodnou nedestruktivní metodou (např. radarovou). Průzkum místním šetřením znamená:

zaměřit se na opakované poklesy koleje, poklesy a deformace zemního tělesa, zamokřená místa a vývěry vody,určit složení a tloušťku konstrukčních vrstev, druh a stav zemin zemní pláně pomocí kopaných sond a terénního zhodnocení zeminy.


Podrobný geotechnický průzkumPodrobný geotechnický průzkum má za úkol podat co nejúplnější

údaje o geotechnických poměrech a vlastnostech zemin a hornin (i v konstrukčních vrstvách).

Provádí se na základě projektu průzkumu vycházejícího z předběžného průzkumu a obsahuje:

návrh metod průzkumných prací,rozsah, časový rozvrh a cenu prací.Projekt průzkumu musí dále stanovit:polohu sond a vrtů tak, aby byly

prověřeny místa zemního tělesa, která vykazují poruchy,

přechodové oblasti na umělé stavby.


Podrobný geotechnický průzkumV podrobném geotechnickém průzkumu jsou využívány metody:destruktivní (kopané a vrtané sondy s odběrem vzorků pro

laboratorní účely, v kopaných sondách se vždy provede SZZ, sondymohou být doplněny o zkoušky penetrační, presiometrické, atd.),

nedestruktivní (georadar, elektrické, seismické metody aj.).Výsledky podrobného průzkumu musí poskytnout podklady pro

spolehlivý návrh tělesa železničního spodku, včetně posouzení stability svahu, stanovení míst a příčin jejich případné nestability a návrh účinného sanačního opatření.


Doplňující geotechnický průzkumDoplňující geotechnický průzkum zpřesňuje a doplňuje poznatky

a výsledky předběžného a podrobného průzkumu podle požadavků investora a projektanta v součinnosti s geotechnikem. Provádí se destruktivními i nedestruktivními metodami, např. v místech, kde je zemní těleso významně porušeno a dále pro zpřesnění hranic úsekůs jednotnou konstrukcí pražcového podloží nebo pro záměr využití technologie vyžadující zkoušky nad rámec běžných požadavků.


Zkoumané charakteristiky zemin v rámci GPNovostavbyU novostaveb se zkoumá především podloží náspů a zářezů. V

podloží a zemním tělese se zjišťují především tyto vlastnosti zemin:zrnitostní složení,konzistenční meze, přirozená vlhkost, číslo konzistence,propustnost, namrzavost,vhodnost zeminy pro dopravní stavby,v případě nevhodné zeminy možnost zlepšení nebo jiného využití.


Zkoumané charakteristiky zemin v rámci GPStávající tratěGeotechnický průzkum stávajících

tratí je založen na vhodně umístěných kopaných a vrtaných sondách, které slouží ke zjištění modulu přetvárnostina pláni tělesa železničního spodku a zemní pláni, dále pak k odběru vzorků ke zjištění mechanických a fyzi-kálních vlastností zemin zemního tělesa, zjištění hladiny podzemní vody atd.


Nejčastější chyby v provádění geotechnického průzkumuneprovedení práce v daném rozsahu (vynechání sond,

neprovedení zkoušek v sondách danou metodikou nebo vynechání zkoušek atd.),

chybějící statické zatěžovací zkoušky nebo jejich nahrazení „kvalifikovaným“ odhadem,

špatné umístění kopaných a vrtaných sond (sondy navržené po cca 200 m bez vztahu na předběžný průzkum a členění stavby, ignorují se mosty, závady na zemním tělese apod.).





Určení modulu přetvárnosti E0 a Epl

Stanovení modulu přetvárnosti se připouští pouze pomocí statické zatěžovací zkoušky provedené podle předpisu SŽDC S4, přílohy 5. Ostatní zkoušky mají charakter informativní a nelze je porovnávat s minimálními požadovanými hodnotami modulu přetvárnosti.


Určení míry zhutnění zemních tělesMíra zhutnění se určí:pomocí relativní ulehlosti (ID) stanovené podle ČSN 72 1018

(vibrační válec) pro písčité a štěrkovité zeminy,na základě Proctorovy zkoušky (% PS) provedené dle ČSN EN

13286-2 pro jemnozrnné zeminy.Ostatní zkoušky mají charakter informativní a

nelze je porovnávat s minimálními požadovanými hodnotami míry zhutnění.

při použití zlepšených zemin v tělese železničního spodku je min. požadovaný modul přetvárnosti na vrstvě ze zlepšené zeminy 40 MPa. V projektech se do výpočtu návrhu konstrukčních vrstev často používá nižší hodnota, která vede k nehospodárnému návrhu skladby konstrukčních vrstev


Nejčastější chyby v dokumentaci geotechnického průzkumu

Stávající celostátní koridorová trať pro rychlost do 120 km/h=> Eo = 20 MPa


Nejčastější chyby v dokumentaci geotechnického průzkumumezi vrstvu ze zlepšené nebo stabilizované zeminy a nestmelené

konstrukční vrstvy se vkládá geosyntetikum (geotextilie, geomřížka)


Nejčastější chyby v dokumentaci geotechnického průzkumupři posuzování na promrzání se bere tzv. „dovolená tloušťka

promrznutí zemin zemní pláně hz,dov“, která v případech s použitím zlepšených nebo stabilizovaných zemin v tělese železničního spodku nesmí být větší než maximální dovolené promrznutí zlepšené nebo stabilizované zeminy

hz,dov – dovolené promrznutí zemní pláněhpr – dovolené promrznutí zlepšené zeminy


Stupeň stabilityVýpočet zhotovitele: 1,234Můj přepočet - stejné zadání: 1,159Můj přepočet - přehození sklonů svahu: 1,184

Nejčastější chyby v dokumentaci geotechnického průzkumu


Nejčastější chyby v dokumentaci geotechnického průzkumuv posudcích chybí postupy výpočtů (vstupní data, použité vzorce)

• Stávající celostátní trať pro V < 120 km/h• Štěrkodrť h1 = 30 cm, E1 = 60 MPa• Požadovaný Eo,min = 20 MPa• Požadovaný Epl,min = 40 MPa• Eor = 23,5 MPa• Ee1= 40,8 MPa



• Stávající celostátní trať pro V < 120 km/h• Konstrukční vrstva ze štěrkodrti frakce 0/32: h1 = 30 cm, E1 = 60 MPa (viz SŽDC S4, příloha 6, tab. 2)• Požadovaný Eo (dle SŽDC S4, přílohy 6, tab. 1) Eo,min = 20 MPa• Požadovaný Epl (dle SŽDC S4, přílohy 6, tab. 1) Epl,min = 40 MPa• Modul přetvárnosti zemní pláně zjištěný měřením Eo = 29,3 MPa• Zemní pláň tvořená písčitým jílem, stupeň konzistence Ic = 0,82• Opravný součinitel z = 0,8 (viz SŽDC S4, příloha 6)



• Redukovaný modul přetvárnosti zemní pláně Eor = Eo · z = 29,3 · 0,8 = 23,5 MPa• Eor = 23,5 MPa ≥ Eo,min = 20 MPa

=> vyhovuje

• k1 = Eor/E1 = 12,3/80 = 0,15• k2 = h1/D = 0,3/0,3 = 1,00• k3 = 0,51 (SŽDC S4, příloha 6, obr. 8)• Ekvivalentní modul přetvárnosti Ee1= E1·k3 = 80·0,51 = 40,8 MPa

Ee1 = 40,8 MPa ≥ Epl,min = 40 MPa=> vyhovuje


Nejčastější chyby v dokumentaci geotechnického průzkumuv posudcích na únosnost a promrzání není nic posouzeno (chybí

porovnání vypočtené hodnoty s min. požadovanou hodnotou)

…Ee1 = k3 · E1 = 0,51 · 80 = 40,8 MPa

Ee1 = 40,8 MPa ≥ Epl,min = 40 MPaVyhovuje


(9727) 41 272 725 050 148

[email protected]

Ing. Radek BernatíkOdbor traťového hospodářstvíOddělení železničního spodku a budov

Děkuji za pozornost

GEOTECHNICKÝ PRŮZKUM TĚLESA ŽELEZNIČNÍHO SPODKU...Správa železniční dopravní cesty, státní organizace Dlážděná 1003/7, Praha 1, PSČ 110 00 (9727) 41 272 725 050 148

Documents